模块5 直流开关柜《城市轨道交通供变电技术》教学课件

《城市轨道交通供变电技术》✩精品课件合集第X章XXXX模块5

直流开关柜城市轨道交通变电技术第五章直流开关柜第一节直流开关柜的结构与原理学习要点1.了解和掌握直流开关柜的结构与各部分功能。2.掌握直流开关柜中断路器手车的位置、位置的变换及其联锁。3.了解直流断路器熄灭直流电弧的措施。4.熟悉直流开关柜的断路器手车推进和推出的操作步骤及注意事项。5.熟悉直流开关柜防护性维护的主要内容。6.掌握直流断路器分合闸控制原理。第一节直流开关柜的结构与原理直流开关柜安装在牵引变电所或者牵引降压混合变电所中，完成直流电能的控制与分配，实现对馈线、接触网或者接触轨等设备的测控、保护以及与上位监控设备的总线通信。地铁变电所中的直流开关柜包括750V、1500V两种电压等级。由以下5种柜体或箱体组成：进线柜馈线柜负极柜端子柜钢轨电位限制装置。一、直流开关柜的基本结构二、直流断路器第一节直流开关柜的结构与原理一、直流开关柜的基本结构第一节直流开关柜的结构与原理一、直流开关柜的基本结构第一节直流开关柜的结构与原理一、直流开关柜的基本结构1.断路器室断路器室包含抽出式断路器手车、机械闭锁机构、手车导轨、手车接地触点；可抽出式断路器手车上安装了直流断路器、分流器、线路测试装置、断路器控制装置等设备。通过一个机械机构可很容易地将断路器手车在“工作”位置和“试验”位置变换，当拔掉航空插头后，无需专用工具即可将断路器手车从柜体抽出并移开，使手车移出开关柜，移出开关柜后的断路器手车与开关柜失去所有联系（电路连接、机械联锁等）。第一节直流开关柜的结构与原理一、直流开关柜的基本结构1.断路器室只有当断路器处于分闸状态时，才可将手车拉出至柜体外部。断路器室内还设置了一个自启动的活门，当手车处于试验位置时，活门关闭并闭锁，使直流断路器（HSCB）手车触头不能插入，防止活门误操作而从柜前碰到断开的电缆室固定触头。测量线路馈线电压的电压变送器装置安装在柜体的固定部分，便于手车抽出时能继续保持测量。第一节直流开关柜的结构与原理一、直流开关柜的基本结构1.断路器室只有当断路器处于分闸状态时，才可将手车拉出至柜体外部。断路器室内还设置了一个自启动的活门，当手车处于试验位置时，活门关闭并闭锁，使直流断路器（HSCB）手车触头不能插入，防止活门误操作而从柜前碰到断开的电缆室固定触头。测量线路馈线电压的电压变送器装置安装在柜体的固定部分，便于手车抽出时能继续保持测量。第一节直流开关柜的结构与原理4.电缆室2.母线室3.低压室母线室位于柜体后部，母线室包含有与手车上部动触头相接触的静触头和母排。母线室与断路器室之间用绝缘隔板隔开，为了方便维护人员进入母线室维护，绝缘隔板都配有手柄。低压室的控制设备通过一个单独的隔离门安装在柜体上部的低压室内；测量电路后面的绝缘板保护操作人员避免接触到线路电压；低压室不包含任何潜在的主电路（无馈线电压/无负回流电压）；主回路电压总是通过适当的额定电压变换器与二次回路隔离；低压室通过钢板与断路器室隔开；就地控制装置安装在低压室门板上。电缆室位于柜体后部，它包含了主回路的电缆连接排，与可抽出的手车下部触头相接触的固定触头和馈线电缆接地固定点；电缆室通过绝缘板与断路器室隔开；为了方便维护人员进入电缆室维护，绝缘隔板都装配有手柄。第一节直流开关柜的结构与原理1.直流断路器代号2.直流断路器位置指示器

3.手车解锁按钮

4.故障复位按钮5.直流断路器分合闸控制开关6.显示单元7.正极母线

8.直流隔离开关代号9.直流隔离开关位置指示器10.控制模式选择开关11.直流隔离开关分合闸控制开关12.紧急分闸按钮13.手柄解锁

14.机械解锁15.手柄操作孔直流开关柜正面视图第一节直流开关柜的结构与原理1.直流开关柜2.低阻抗继电器3.对地绝缘4.大地或接地网直流开关柜安装示意图在将直流开关柜固定在地面期间，务必避免框架和属于电气接地部分的任何接触；在直流开关柜与变电所地坪之间，通过厚度为2～5mm的绝缘垫来确保绝缘；为利于断路器手车自由进出柜体，绝缘垫一般伸出直流开关柜周围2cm；同时若直流开关柜中设有避雷器，则避雷器应与大地或负极直接相连。此外，为保证框架泄漏的保护功能的实现，直流开关柜柜体还要通过一个低阻抗继电器接地。作为杂散电流防护的一种重要措施，直流开关柜必须绝缘安装，推荐最小绝缘阻值为1兆欧（1000V）。一、直流开关柜的基本结构第一节直流开关柜的结构与原理二、直流断路器第一节直流开关柜的结构与原理二、直流断路器第一节直流开关柜的结构与原理二、直流断路器第一节直流开关柜的结构与原理二、直流断路器UR36-UR40高速直流断路器第一节直流开关柜的结构与原理二、直流断路器HPB60型高速直流断路器HPB45型高速直流断路器HPB45高速断路器第一节直流开关柜的结构与原理二、直流断路器直流断路器为机械式、单相快速断路器。l000～6000A的断路器，其响应时间仅为几个毫秒。瑞士赛雪龙公司生产的断路器有UR系列(500～4000A)和HPB系列(4500A、6000A)。右图为直流快速断路器UR36的原理图。它是一种双向、单极单元。它采用了电磁吹弧、电动操作系统、直接瞬时过流脱扣、间接快速脱扣(可选项)和空气自然冷却方式等技术。间接脱扣器由一个线圈和一个电子控制装置组成，线圈固定在断路器上，电子控制装置(由放电电容和电子开关组成)单独安装。1-合闸装置2-拨叉3-动触头（主触头）4-动推杆5-辅助触头6-止动器7-过流释放杆8-举起力9-主触头10-灭弧室11-角板12、13-灭弧栅第一节直流开关柜的结构与原理二、直流断路器如图所示，与交流电弧不同，直流电弧只能靠强制电流为零来熄灭，这意味着电弧电压Us必须高于断路器QF电压。可以通过合理的措施，如在中、低压直流回路中使用电磁吹弧断路器．使电弧电压迅速提高，从而达到灭弧的目的。对高压直流回路，必须相应地降低电压和电流，或者创造人工电流零点(加LC谐振回路)来灭弧。1.直流电弧熄灭原理第一节直流开关柜的结构与原理2.直流断路器分合闸工作原理二、直流断路器直流断路器根据其维持合闸状态（合闸保持）原理及分闸控制原理的不同分为电保持型（E型）、磁保持型（M型）两种。（1）合闸（2）合闸保持（3）分闸1-合闸装置2-拨叉3-动触头（主触头）4-动推杆5-辅助触头6-止动器7-过流释放杆8-举起力9-主触头10-灭弧室11-角板12、13-灭弧栅复习思考第一节直流开关柜的结构与原理简述直流开关柜的结构与设备。直流开关柜断路器手车的位置有哪些？如何实现位置的变换及其联锁？鉴于直流电弧难以熄灭，直流断路器采取了哪些措施？城市轨道交通变电技术第五章直流开关柜第二节直流馈线柜的操作、巡视与维护学习要点1.了解和掌握直流开关柜的结构与各部分功能。2.掌握直流开关柜中断路器手车的位置、位置的变换及其联锁。3.了解直流断路器熄灭直流电弧的措施。4.熟悉直流开关柜的断路器手车推进和推出的操作步骤及注意事项。5.熟悉直流开关柜防护性维护的主要内容。6.掌握直流断路器分合闸控制原理。第二节直流馈线柜的操作、巡视与维护一、直流断路器手车的操作二、直流馈线柜的维护第二节直流馈线柜的操作、巡视与维护一、直流断路器手车的操作1.摇进手车步骤⑴检查所有的电源回路是关断的。⑵检查断路器手车无异常（没有其他物体或工具遗留在手车内、活门可以自由开合）。⑶检查联锁机构（①）在解锁位置。⑷推动手车进入柜体直至停止位置（②）。⑸通过两边的闭锁位（③）锁定闭锁机构。⑹插上断路器航空插头(④)。⑺关闭并锁上断路器柜门。⑻持续按压红色手动分闸按钮（⑤a）,将手柄插入操作孔（⑤b），之后释放手动分闸按钮。⑼逆时针旋转手柄（⑥）直到停止（无强加压力）。⑻通过控制窗（⑦）检查手车的正确位置（工作位）⑼从操作孔中（⑧）拿走手柄。此时手车位于工作位置且柜门不能打开，允许对断路器进行分合闸操作。第二节直流馈线柜的操作、巡视与维护2.摇出手车步骤一、直流断路器手车的操作⑴在摇出直流断路器手车前，依据操作规程实施断路器分闸或确认断路器已处于分闸位。⑵持续按压红色手动分闸按钮（（①a），将手柄插入操作孔（（①b），之后释放红色手动分闸按钮。⑶顺时针旋转手柄（②）直到停止（无强加压力）。⑷通过控制窗（③）检查手车的正确位置（试验位）⑸从操作孔中(④)拿走手柄。此时手车位于“试验”位置并且柜门能打开。⑹打开门锁开门。⑺拔下断路器航空插头（⑤）。⑻通过两边的解锁位（⑥）打开闭锁机构。⑼将手车拉出柜外部（⑦）。第二节直流馈线柜的操作、巡视与维护二、直流馈线柜的维护⑴维护前的准备：断开设备电源，并使之与电源完全隔离。不要使用产生高压电的仪器来检测含半导体设备的绝缘件，特别是转换电路，因为它们可能损坏半导体元件。⑵防护性维护的主要内容：定期清洁，对偶尔破碎或损坏部件进行检测。⑶柜体防护的主要步骤①目测②清洗③机械检查④润滑⑤电气检查⑥终检第二节直流馈线柜的操作、巡视与维护二、直流馈线柜的维护⑴维护前的准备：断开设备电源，并使之与电源完全隔离。不要使用产生高压电的仪器来检测含半导体设备的绝缘件，特别是转换电路，因为它们可能损坏半导体元件。⑵防护性维护的主要内容：定期清洁，对偶尔破碎或损坏部件进行检测。⑶柜体防护的主要步骤①目测②清洗③机械检查④润滑⑤电气检查⑥终检第二节直流馈线柜的操作、巡视与维护二、